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La retracción es una propiedad inherente del hormigón. La retracción del concreto se puede definir como el cambio de volumen observado en el concreto debido a la pérdida de agua en diferentes etapas debido a diferentes razones.
Tabla de contenido
Tipos de retracción del hormigón.
La contracción se puede clasificar como:
- contracción plástica
- contracción por secado
- contracción autógena
- contracción de carbonatación
Contracción plástica del hormigón.
Después de verter el hormigón, se observa que el agua necesaria para aumentar la resistencia del hormigón se libera desde la superficie de la estructura a la atmósfera a través de un proceso de evaporación. Esto provoca grietas en la superficie de la estructura. Otra razón para el agrietamiento por contracción del tipo de contracción plástica se debe a la absorción de agua del hormigón por parte de los agregados. Se pueden formar grietas en la superficie de la estructura o dentro del agregado cuando las partículas de agregado o los refuerzos impiden el hundimiento. En el caso de pisos y pavimentos, si se exponen a secado con una gran superficie en comparación con la profundidad cuando se exponen al sol o al viento seco, la superficie se secará muy rápidamente provocando la contracción del plástico. Para diseños de formulaciones con proporciones agua-cemento altas, las vías de exceso de agua pueden causar sangrado. Esta agua extra del sangrado se acumula en la superficie de la losa. Cuando estos se exponen a condiciones climáticas secas, la superficie se seca y se desmorona, creando grietas.
Prevención de la contracción plástica
Para prevenir las causas de la contracción plástica, se pueden tomar las siguientes medidas:
- Al cubrir la superficie con una lámina de polietileno, es posible evitar que entre agua desde la superficie. Evita que el plástico se encoja al evitar que el agua se evapore.
- La vibración adecuada del concreto puede prevenir la contracción del plástico.
- La contracción plástica en estructuras de hormigón se puede reducir utilizando polvo de aluminio.
- El uso de cemento expansivo también ayuda a controlar la retracción plástica.
retracción por secado del hormigón
La contracción por secado es causada por la pérdida de agua absorbida en la superficie del gel de hidrato de silicato de calcio (CSH) y la pérdida de presión hidrostática dentro de los poros pequeños. La hinchazón es el fenómeno opuesto a la contracción. Esta retracción se debe principalmente a la deformación de la pasta, pero también le afecta la rigidez del árido. La contracción del hormigón después del curado se denomina contracción por secado. La mayoría de los tipos de contracción por secado ocurren en los primeros meses de vida de una estructura de concreto. La eliminación de la humedad del concreto que se almacena en vacíos no saturados provoca la contracción por secado. Parte de esta contracción se recupera sumergiendo el hormigón en agua durante un período de tiempo. Esto se llama transferencia de agua. Esto se puede calcular utilizando la fórmula de Scholer.
Es = 0,00125 (0,90 h)
donde Es es la deformación por contracción y ‘h’ es la humedad relativa en fracciones. Esta tasa de contracción disminuye con el tiempo. Aproximadamente el 14-34% de las contracciones ocurren dentro de las 2 semanas y el 40-70% de las contracciones ocurren dentro de los 3 meses. Aproximadamente el 80% de la contracción ocurre dentro de un año.
Factores que afectan la contracción por secado
Los principales factores que afectan la contracción por secado son:
1. Selección de materiales
Los ingredientes seleccionados para las mezclas de concreto deben ser de alta calidad para garantizar el potencial de contracción.Las propiedades de los ingredientes en cuanto a calidad y especificación deben cumplir con el código estándar local.
2. Relación agua-cemento
Cuanto mayor sea la relación agua/cemento de la mezcla de hormigón, mayor será el potencial de contracción por secado.A medida que aumenta la relación agua/cemento, la resistencia de la pasta y la rigidez general disminuyen. Por lo tanto, la contracción aumenta con el aumento de agua.
3. Condiciones ambientales
La humedad relativa del sitio juega un papel importante en la contracción por secado de las estructuras de hormigón. A medida que aumenta la humedad en el ambiente, disminuye la reducción de la contracción.
4. Contenido de cemento
La contracción aumenta con el aumento del contenido de cemento
5. Agregación
Tipo de mezcla: el tamaño del agregado afecta la causa de la contracción por secado. La contracción disminuye a medida que aumenta el tamaño máximo del agregado. El grado y la forma del agregado no afectan significativamente las propiedades de contracción del concreto. Los agregados con superficies muy rugosas resisten la contracción.
5. Tipo de cemento utilizado para mezclar
Debido a la gran variedad de cementos que se pueden utilizar para diferentes aplicaciones, también tienen diferentes índices de contracción. El cemento de fraguado rápido se endurece rápidamente, por lo que la contracción es la misma en comparación con el cemento Portland normal. Los cementos de fraguado rápido requieren más agua y más finos, lo que resulta en una mayor contracción.El uso de cementos compensadores de contracción ayuda a reducir o eliminar las grietas por contracción.
6. Adición de hormigón
Agregar cloruro de calcio como aditivo a las mezclas de concreto aumenta la contracción. Sin embargo, reemplazarlo con la ayuda de cal reduce esta tasa de contracción.
7. Tamaño y forma de la muestra
La relación entre el área superficial y el volumen es un factor que afecta la contracción. La relación de contracción y la magnitud de la contracción disminuyen a medida que aumenta la relación entre el área superficial y el volumen.
8. Otros factores
El método de curado al vapor tiene poco efecto sobre la contracción. Sin embargo, si lo haces a alta presión, será efectivo.
nativo contracción del hormigón
Incluso después de la instalación de la estructura de hormigón, se está produciendo el cambio de volumen. Este volumen puede estar en forma de contracción o expansión. La hidratación continua se facilita cuando hay agua disponible. Esto se puede crear con una extensión de la estructura de hormigón. Sin embargo, si no hay agua presente para llevar a cabo esta hidratación, el concreto se expandirá. Por lo tanto, este tipo de retracción es el resultado de la eliminación de agua de los poros capilares presentes en el hormigón. El proceso de hidratación es responsable de esta eliminación de agua. Se requiere agua para la hidratación del cemento hidratado. Este proceso de extraer agua de los poros capilares para llevar a cabo la hidratación del cemento hidratado se denomina autosecado. La contracción manejada por un sistema tan conservador puede denominarse contracción autógena o cambio autovolumétrico. Esta contracción ocurre dentro del miembro de concreto. El orden de autocontracción está en el rango de 100 x 10.-6.
Factores que afectan la contracción autógena
1. Temperatura
Con el aumento de la temperatura, la contracción autógena está asociada con el proceso de hidratación y el cambio de volumen es mayor.
2. Contenido de cemento
Cuanto mayor sea el contenido de cemento en la mezcla, mayor será la retracción autógena. Independientemente de la cantidad de agua presente en la mezcla, se realiza un proceso de hidratación para hidratar cualquier cemento presente no hidratado. Cuanto mayor sea el contenido de cemento, mayor será la hidratación. Por lo tanto, aumenta la contracción que produce el cambio de volumen.
3. Composición del cemento
Ciertos cementos con alto contenido de aluminato tricálcico) C3A y aluminoferrita tetracálcica (CcuatroAF) aumenta la contracción autógena. Estas composiciones especiales favorecen la formación de productos de hidratación.
4. Aditivos minerales
La adición de aditivos minerales aumenta el proceso de hidratación y, por lo tanto, la contracción autógena, lo que requerirá más agua de los poros de los capilares. Por lo tanto, aumenta el cambio de volumen del hormigón debido a la retracción.
Retracción por carbonatación en el hormigón.
Es más probable que los vaciados de hormigón reaccionen con gases atmosféricos como el dióxido de carbono. Esta reacción tiene lugar en presencia de humedad. Esto da como resultado la formación de carbonatos. El hidróxido de calcio en el hormigón, que es un subproducto de la reacción de hidratación, está presente en grandes cantidades en el hormigón. Este hidróxido de calcio reacciona con el dióxido de carbono en la atmósfera para formar carbonato de calcio. Esto carboniza o acidifica la superficie del hormigón. Este proceso se llama carbonatación. Esto hará que se vea la contracción en la superficie. Se puede ver durante la vida de las estructuras de hormigón. La contracción de la carbonatación se observa en regiones con condiciones de humedad intermedias.
El proceso de carbonatación descompone algunos de los compuestos del cemento. Los carbonatos formados por la carbonatación llenan los poros y reducen la permeabilidad. A medida que disminuye la transpirabilidad, aumenta la fuerza. Sin embargo, las grietas ocurren cuando la contracción está restringida parcial o totalmente por restricciones internas o externas. Estas grietas se deben a la tensión de tracción causada por la restricción. Se pueden proporcionar juntas apropiadas en la estructura durante el colado para movimientos de contracción y expansión. Este tipo de contracción ayuda a agrupar el acero estrechamente, lo que ayuda a aumentar la unión.
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